전기철도기사 시험에 꼭 나오는 포인트가 보이는 핵심 요점 정리 6. 강체전차선로

6. 강체전차선로

1. 강체 전차선로의 구조 및 원리

지하구간에 적합하도록 개발 되어진 가선방식으로, 강체 전차선은 트롤리 와이어를

강체에 완전하게 일체화 시켜서 고정한 것으로 터널 등의 천장에 애자 또는 측면에

브래킷을 취부하고 여기에 강체 전차선을 조가 하는 방식

1) 강체 전차선로의 특성

(1) 강체 전차선로의 장점

①터널 구조물의 단면 높이를 축소 할수 있어 건설비를 절감.

②전주,빔이 없고 트롤리 와이어 도체 성형재와 일체로 되어 있기 때문에 장력장치,

곡선당김 장치, 진동방지 장치가 불필요 하다.

③설비가 간단하기 때문에 유지보수가 쉽다.

④커티너리 조가식의 경우와 같은 단선의 염려가 거의 없고, 응급처치가 간단하다.

⑤직류 급전방식에서는 강체 전차선이 충분한 전기적 용량을 갖고 있기 때문에

급전선을 별도로 시설할 필요가 없다.

(2) 강체 전차선로의 단점

①팬터그래프가 강체 전차선에 습동하여 운행될 때 이에 대한 추종성이 없어

집전특성이 나쁘기 때문에 전기차 운행속도에 한계가 있다.

②유연한 가요성이 없으므로 상대적으로 트롤리 와이어의 마모가 많다.

 

2) R-Bar 와 T-Bar의 특성비교

구 분	R-Bar(홈원형)	T-Bar
단면적	2,214[㎟]	2,642[㎟]
지지방식	R-Bar 직접지지	롱이어 부착 지지
구 조	간단하다	복잡하다, 250mm마다 볼트조임
강체지지 간격	10m	5m
강체 연결	12m마다 특수판 연결	10m마다 아르곤 용접 연결
평행개소	평균 400m마다 설치(최대500m)	평균 200m마다 설치(최대250m)
허용속도	160[Km/h]	80[Km/h]
섹션의 길이	400-600m	200m

 

※앤드 어프로치 : 구분장치, 건널선 장치등의 끝부분에 대한 단말처리

2. 직류 강체방식 (T-Bar)

1) 급전선

(1) 정급전선 : 변전소에서 전차선 까지의 급전선

(2) 부급전선 : 주행레일 임피던스 본드의 중성선 단자로부터 변전소 부극(-) 단로기

2차측 단자 까지의 급전선

2) 강체 전차선의 구성

①트롤리선(전차선)

②T형제(AL T-Bar): 표준길이 10m

③롱이어: 전차선을 T-Bar에 잘 밀착 시키면서 연속적으로 고정시키는 연결금구

④절연매립전: 구조물 지지의 근간으로 레일 중앙점에 콘크리트 구조물 타설시 설치

⑤지지금물: 매립전 볼트와 애자를 연결하는 것으로 강체 전차선을 일정한 높이로 유지

하고, 열차 운행시 진동이나 탈락 또는 변형되지 않게 지지

⑥애자: 전차선과 구조물간을 절연 시키면서 T-Bar를 고정하는 역할

 

3) 익스팬션 조인트 (편위: 0, 설치간격: 200m, 트롤리선 상호간격: 200mm,최대250mm)

가공 전차선로의 에어 조인트와 같은 역할

①강체 전차선의 접속 ②온도의 변화에 따른 강체 전차선의 신축

4) 구분장치(Air Section) (편위: 0, 트롤리선 상호간격: 250mm)

변전소의 급전구분지점, 건널선, 유치선 등에 설치하여 급전구분을 목적으로 설치

5) 흐름 방지장치(설치간격: 200m, 좌우 200mm가 되도록 설치)

전차선의 이동을 방지하기 위하여 그 스팬 중앙의 최대 편위 지점에 흐름을 저지하는 장치

6)☆건널설 장치의 종류: ①교차 건널선 ②편(I) 건널선 ③Y 건널선☆

7) 지상부 이행장치(더블 심플 커티너리 방식을 사용)

지상부의 가공 전차선이 터널내로 들어와 강체 전차선으로 바뀌어지는 부분에 전기차의

팬터그래프가 자연스럽게 옮겨 지면서 원활하게 운행할수 있도록 하는 장치

☞지지점 중앙에서의 이도가 지지점 간격의 3/1000 이하 ☞전차선 높이: 4750mm ☞강체 전차선로의 절연부분과 대지와의 절연저항은 사용전압에 대한 누설전류가 1Km에 10mA를 초과해서는 않됨

 

3. 교류 강체방식(R-Bar)

1) 급전선 : 가공 전차선로 방식의 AT급전선과 같다.

2)☆비절연 보호선(FPW) (AT 급전방식의 급전계통 보호 방식)☆

섬락보호를 위하여 철제, 지지물을 연결하여 귀선 레일에 접속하고 대지에 대하여

절연하지 않는 방식

3) 강체 전차선의 구성

①전차선 ②리지드 바 ③연결금구

4) 지지주: 지하구간의 천정 벽면에 부착하여 브래킷을 지지 하는 것

5) 브래킷

지지주에 설치하여 강체 전차선을 지지 하는 것

(1)☆종류: ①가동형 ②고정형 ③단축형☆

(2) 구성

①꼬리금구: 컨덕터레일의 세로측 움직임에 대하여 가동 될 수 있도록 하기위한 금구

②머리금구: 편위 조정을 위해 R-Bar의 위치를 변경 할 수 있는 금구

③회전금구: 컨덕터레일의 섬세한 높이 조정과 고정을 위한 금구

④접지봉 연결금구: 접지봉을 연결하기 위한 금구

⑤애자: 전차선과 구조물을 절연하고 R-Bar를 지지해줌

6) 확장장치(Expansion Device)

긴 강체 전차선 구간에 온도 변화로부터 생기는 리지드 바의 팽창을 상쇄시켜

강체 전차선의 기계적, 전기적 저항이 없이 길이를 유지하는 장치

7)☆직접 유도장치☆

가공 전차선 구간에서 지하 강체 전차선 구간으로 진입하는 개소에 설치

가공의 조가선과 강체 전차선의 강도 차이를 점진적으로 같게 하여 직접 전기차의

팬터그래프가 통과 할 수 있도록 하는 장치

8) 구분장치(Section Device)

(1) 절연섹션(Insulator Section - 애자섹션)

건널선이나 유치선등에 설치, 구분 절연체를 삽입하여 전기적으로 구분

(2) 에어섹션(Air Section) (전차선 상호간격: 300mm)

구분소 등의 급전구분 지점 등에 설치

두 개의 강체 전차선을 평행하게 설치하여 전기적으로 구분

9)☆고정점☆

가공 전차선의 흐름방지 장치와 같은 역할

두 개의 확장장치 사이의 중앙에 흐름을 저지하게 하는 장치

☞구성: ①중간 고정판 ②앵커로프 ③종단 턴버클 ④애자

☞고정점에 작용하는 힘 ①전차선과 팬터그래프의 마찰로 인한 힘 ②충격에 의한 힘 ③경사된 스팬의 세로 방향으로 생성되는 힘

10)☆제한점(End Point)☆

가공 전차선의 인류장치와 같은 역할

강체 전차선으로 들어오는 전차선의 작용을 흡수하는 장치

4. 강체 전차선로의 해석

1) 지지점 중앙의 처짐(Sag)-이도

 

지지점 중앙에서의 이도가 지지점 간격의 1/1000 이하

 

2) 강체 전차선의 합성저항 Ro

5. 강체 전차선로의 설게

1) 브래킷의 간격

속 도	최대 허용 새그(이도)	최대 허용 스팬 (브래킷의 최대 허용 간격)
≤80[Km/h]	a/750	12m
≤120[Km/h]	a/1300	10m

 

2) 편위

가공 전차선: 톱니형의 지그재그 형태, 강체 전차선: 완만한 사인곡선 형태

 

속 도	스팬	편위	간격	지지점 수
≤80[Km/h]	12m	20cm	120m	10
≤120[Km/h]	10m	20cm	200m	20

3) 전차선 구배 및 두 지지점간의 고저차

 

속 도	스팬간 최대 구배증가	최대 최종구배	두 지지점간의 최대(허용) 고저차
≤80[Km/h]	0.8[‰]	5.0[‰]	+/-10[mm]
≤120[Km/h]	0.7[‰]	3.5[‰]	+/-7 [mm]

4) 분기개소의 설치

본선과 분기선이 서로 팬터그래프가 원만하게 통과될 수 있도록 설치 할것.